【摘要】目的研究镉对大鼠前列腺腹侧叶的超微结构影响及锌保护作用。方法小剂量氯化镉(2 mg/kg体重)及锌腹腔内注射后用透射电镜观察及硫胺素焦磷酸酶(TPPase)电镜细胞化学定量分析。结果镉注射后4 h，前列腺上皮主细胞出现轻微的超微结构改变，3～7 d呈明显退变，15 d退变减轻，出现粗面内质网(RER)形成的同心圆性小体，30～60 d基本恢复正常。镉注射后4 h，TPPase反应产物较正常组减少，3 d和15 d进一步减少。锌保护组较相应的单纯镉组的超微结构损伤轻，且TPPase反应产物也较多。结论镉对大鼠前列腺腹侧叶上皮主细胞早期直接损伤较轻，所致TPPase反应产物减少明显。锌对镉所致主细胞超微结构损伤及TPPase活性降低均有保护作用。研究镉对大鼠前列腺腹侧叶的超微结构影响及锌保护作用。方法小剂量氯化镉(2 mg/kg体重)及锌腹腔内注射后用透射电镜观察及硫胺素焦磷酸酶(TPPase)电镜细胞化学定量分析。结果镉注射后4 h，前列腺上皮主细胞出现轻微的超微结构改变，3～7 d呈明显退变，15 d退变减轻，出现粗面内质网(RER)形成的同心圆性小体，30～60 d基本恢复正常。镉注射后4 h，TPPase反应产物较正常组减少，3 d和15 d进一步减少。锌保护组较相应的单纯镉组的超微结构损伤轻，且TPPase反应产物也较多。结论镉对大鼠前列腺腹侧叶上皮主细胞早期直接损伤较轻，所致TPPase反应产物减少明显。锌对镉所致主细胞超微结构损伤及TPPase活性降低均有保护作用。

【中图分类号】R994.6【文献标识码】A【文章编号】0529-1356(2000)04-368

THE INJURIOUS EFFECTS OF CADMIUM AND PROTECTION

OF ZINC ON ULTRASTRUCTURE AND CYTOCHEMISTRY OF

TPPase OF PROSTATE IN RAT

LUO Zi-guoLI Wei-xin

（Laboratory of Electron Microscopy, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400016, China）

【Abstract】Objective To study the ultrastructural effects of cadmium(Cd) and protection of zinc(Zn) on ventral prostate in rat.Methods The rats were intraperitoneally injected with CdCl₂ (2 mg/kg body weight) and Cd+Zn. The specimens were investigated by transmission electron microscope and quantitative analysis of the changes of the cytochemical reactive product of TPPase.Results Mild ultrastructural alterations of principal cells of prostate were detected after 4 hours of Cd treatment. The changes became most prominent within 3-7 days, but tended to alleviate after 15 days. After 30-60 days, the cells had recovered almost to normal. TPPase reactive product of principal cells decreased 4 hours after Cd treatment and became further reduced after 3 and 15 days. The protective effects of Zn on Cd-induced injuries and TPPase reactivity of principal cells were pronounced.Conclusion The early directed injurious effects of Cd on the ultrastructure and TPPase activity in principal cells of ventral prostate in rat were milder. Zn had obvious protective effects on the injuries by cadmium.

【Key words】 Ventral prostate; Ultrastructure; TPPase; Cadmium; Zinc; Rat

前列腺是雄性生殖系统的重要附属性腺，其分泌物占精液成分的30%，同时可分泌多种活性物质。它的正常结构和功能依赖雄激素的作用，阉割大鼠后前列腺体积明显变小，上皮萎缩^［1］。镉可致多器官损害，半衰期很长，对人的生殖功能具有潜在的危害性^［2］。镉在电池、电镀及半导体工业中应用广泛，对其毒害作用的研究受到了多学科的重视。我们曾报道小剂量氯化镉(2 mg/kg体重)可致大鼠睾丸、附睾、精囊腺和输精管出现超微结构的明显损伤，雄激素水平下降，锌对镉所致损伤有保护作用^［3～6］。有关镉对前列腺的影响，文献报道多集中在通过饮水给药或注射后长期所致的慢性损伤。对正常人及前列腺增生和前列腺癌患者的前列腺组织与血浆中镉、锌浓度的关系也有报道^［7～9］。但有关镉对前列腺早期损伤及锌保护作用尚未见报道。本研究通过超微结构观察及高尔基复合体标志酶TPPase电镜细胞化学定量分析，探讨小剂量氯化镉对大鼠前列腺腹侧叶上皮主细胞的影响和锌的保护作用及其机理。

材料和方法

1. 动物分组、取材及电镜样品制备

健康成年雄性Wistar大鼠51只，体重195～240 g，分单纯镉组、镉加锌组和对照组，其中单纯镉组32只，镉加锌组8只，对照组11只。单纯镉组按2 mg/kg体重剂量，一次腹腔内注射0.1%氯化镉(生理盐水配制)，分别于4 h、1、3、7、15、30及60 d取材。镉加锌组分3次注射，先注射1%醋酸锌15 mg/kg体重，2 h后注射氯化镉2 mg/kg体重和醋酸锌50 mg/kg体重，再间隔2 h注射醋酸锌15 mg/kg体重，醋酸锌总剂量为80 mg/kg体重，分别于3 d和15 d后取材，对照组腹腔内注射等体积的生理盐水。氯化镉、醋酸锌的注射剂量及方法参照Saksena^［10］等的报道。

切取大鼠前列腺腹侧叶左叶小块组织，用磷酸盐缓冲液配制的4%戊二醛及1%四氧化锇作预固定和后固定(pH7.2～7.4)，酒精及丙酮逐级脱水，作半薄切片经1%次甲基蓝-天青Ⅱ染色后，光镜下定位腺泡，再制备超薄切片。用醋酸双氧铀及枸橼酸铅染色，H-600型透射电镜观察。

2. TPPase 电镜细胞化学样品制备

取单纯镉注射后4 h、3 d、15 d及镉加锌3 d、15 d和对照组共6组动物前列腺腹侧叶右叶小块组织，经提纯的2.5%戊二醛固定1 h，再制备厚约100μm的薄片，置入孵育液(主要含硫胺素焦磷酸、氯化锰、硝酸铅等)37℃孵育90 min。对照孵育液去底物硫胺素焦磷酸。孵育后用Tris-Maleate缓冲液漂洗30 min(pH7.2)，转入磷酸盐缓冲液(pH 7.2～7.4)，经1%四氧化锇后固定1 h，再转入常规电镜样品制备，但超薄切片不经枸橼酸铅染色。

3. 主细胞TPPase电镜细胞化学定量分析

透射电镜下恒定放大25 000倍，每组随机拍摄上皮不同主细胞核上区胞质高尔基复合体区10张，共60张照片。运用CM-2000生物医学图像分析系统对照片TPPase反应产物总面积与背景面积之比(TA/BA)进行测量。所有测量数据均以平均值±标准差(±s)表示，采用方差分析，并作多组比较。SPSS 8.0软件运算，微机自动处理结果。

结果

1. 大鼠前列腺腹侧叶正常超微结构

正常大鼠前列腺腹侧叶上皮属假复层柱状上皮，由主细胞和基细胞组成。主细胞胞质在电镜下可分为顶区、高尔基区、核周区和基底区。顶部微绒毛(MV)长短不等，部分主细胞顶区可见含有中等或低电子密度的分泌颗粒及有衣小泡。高尔基区具有多个高尔基复合体，高尔基复合体含有典型的扁平囊泡、运输小泡及不同电子密度的分泌泡。高尔基区胞质内，还具有少量多泡小体及一些溶酶体。核周区含有大量平行排列的粗面内质网(RER)，其腔内含有低电子密度的絮状物质。基底部有散在的RER和线粒体。核位于细胞的基底部，呈圆形或椭圆形，异染色质较少，核仁明显(图1)。

2. 镉对前列腺腹侧叶主细胞损伤的超微结构改变

镉注射后4 h即见大部分主细胞的部分线粒体有内室肿胀，其中一些线粒体还有髓样结构改变。此外，在部分主细胞侧壁质膜也见有髓样结构，但RER基本正常(图2)。镉注射24 h后，主细胞的上述改变加重，表现为有较多线粒体内室肿胀，髓样结构数量增多，且见部分主细胞的高尔基复合体扁平囊泡明显扩大，排列紊乱。3～7 d阶段，上皮主细胞线粒体广泛肿胀伴空泡化，高尔基复合体扁平囊泡的扩张更加严重，甚至有少数主细胞高尔基复合体的扁平囊泡膜破裂，融合成多个不规则的大空泡。部分主细胞核异染色质边集，但RER基本正常(图3)。15 d组，大多数主细胞的高尔基复合体扁平囊泡仅有轻度扩张，但其腔内充满低电子密度的絮状物质，而分泌颗粒极少见，提示其排泌功能受阻。溶酶体数量普遍增多，微绒毛稀少且短(图4)。30 d组，高尔基复合体数量较少，但形态基本正常，溶酶体数量更加增多，且部分主细胞内RER形成同心圆小体及出现池内封隔(图5)。镉注射后60 d，上皮大部分主细胞超微结构基本恢复正常，少数主细胞线粒体仍有轻度肿胀及有较多髓样结构，RER及分泌颗粒也较正常明显减少。

3. 锌对镉所致大鼠前列腺腹侧叶上皮主细胞损伤的保护

镉锌联合注射后3 d，上皮主细胞退变较单纯镉组轻，仅见部分线粒体内室肿胀及少量的髓样结构，高尔基复合体扁平囊泡轻度扩张，RER无明显改变(图6)。镉锌联合注射后15 d，与相应单纯镉组比较，其保护作用最为明显。表现为线粒体和高尔基复合体形态普遍基本正常，仍有部分RER腔扩张，腔内有大量低电子密度的物质蓄积，溶酶体也较单纯镉组少。细胞表面微绒毛减少，可见一些分泌颗粒(图7)。

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